¿Qué es la máquina de marcado láser? ¿Como funciona?

Los sistemas de marcado láser se utilizan para marcas rentables, serialización y seguimiento de productos. Implica el uso de rayos láser en la superficie de piezas y máquinas para marcar texto, números, logotipos o patrones. Se puede utilizar para marcar o procesar varios tipos de materiales sin dañar la superficie. El método correcto de etiquetado depende de sus materiales y métodos de marcado. Uno de los aspectos clave para comprender las ventajas de las máquinas de marcado láser es comprender sus principios de funcionamiento.

¿Qué es el marcado láser?

El marcado láser es el proceso de marcar piezas o piezas de trabajo utilizando tecnología láser. El rayo láser golpea el material y su energía reacciona con el material, dejando una marca permanente. La velocidad, la potencia y el enfoque de este rayo láser en la pieza darán como resultado diferentes procesos láser. La energía láser se mide en longitud de onda o nanómetros (nm). Ciertas longitudes de onda se utilizan para diferentes aplicaciones y solo pueden ser producidas por ciertos tipos de generadores láser. Los tipos más comunes de marcado láser incluyen:

Marcado láser de fibra: El máquina de marcado láser de fibra utiliza un generador láser de estado sólido. En este sistema, se utiliza como fuente láser una fibra óptica dopada con elementos de tierras raras. Su alta potencia los hace ideales para aplicaciones como recocido y grabado. Las máquinas de marcado por láser de fibra ofrecen un menor costo de propiedad, mayor versatilidad y un marcado más rápido que otras máquinas. También tiene un mantenimiento mínimo y cero requisitos de consumibles.
Marcado por láser de CO2: La longitud de onda de las máquinas de marcado por láser de CO2 es 10 veces mayor que la de los sistemas de longitud de onda estándar. La máquina de marcado láser de CO2 suele ser un sistema de marcado de tubos sellados, y el haz controlado por el galvanómetro se puede utilizar para marcar superficies no metálicas. Los generadores láser de CO2 tienen una longitud de onda que proporciona los mejores resultados de marcado en materiales orgánicos como papel, madera y algunos polímeros plásticos, también son adecuados para marcar cuero y vidrio. el
Marcado láser UV: los láseres UV utilizan una longitud de onda altamente absorbente (355 nm) para marcar piezas. Esta alta tasa de absorción permite que el láser UV realice un "marcado en frío", lo que garantiza que no se ejerza una tensión térmica adicional sobre el material, incluidos los materiales altamente reflectantes como el oro, la plata y el cobre. Esto minimiza los humos y el polvo del marcado y procesamiento típicos.

¿Cómo funciona la máquina de marcado láser?

El marcado láser es un método de marcado que utiliza un rayo láser enfocado para alterar la superficie de un objetivo. Un oscilador emite un rayo láser y lo escanea usando un espejo de escaneo, luego se usa una lente de enfoque para enfocar el rayo en el objetivo y marcarlo cambiando la superficie. Dado que el marcado láser implica el uso de luz para alterar la superficie del objetivo, este método es más resistente al desgaste que el marcado a base de tinta y las marcas no se desvanecerán con el tiempo.

Diferentes métodos de marcado láser son adecuados para diferentes aplicaciones. Cada método tiene sus ventajas y desventajas, y su elección dependerá del presupuesto, los requisitos de calidad y la aplicación. Examinemos algunos de estos métodos.

Marcado láser de metales

Las siguientes técnicas de marcado láser se pueden utilizar en metales. Cada tecnología tiene una función específica, los siguientes son métodos de marcado láser relacionados con los metales y sus propiedades.

Grabado láser: el grabado láser es el método de marcado más común utilizado en la fabricación de piezas y prototipos, principalmente para metales. Esta técnica de marcado láser altera la reflexión especular al eliminar el material de la superficie. Existe una frecuencia y velocidad óptimas para que se produzca la evaporación del material, formándose la marca en forma de depresión. Los láseres de marcado con pulsos cortos y picos de potencia altos generalmente brindan los mejores resultados y son los más adecuados para estas aplicaciones.
Grabado láser: a diferencia del grabado láser, el grabado láser no tiene profundidad en la superficie y, por lo tanto, requiere menos energía. Este método de marcado láser elimina la capa de recubrimiento o laca del sustrato. Por ejemplo, la ablación de la capa de óxido de aluminio anodizado expone el metal subyacente. Debido a la alta temperatura que generan las marcas ablativas, calientan la superficie más allá de su punto de vaporización. Haga que sus gráficos o texto de marcado sean visibles sin dañar el sustrato.
Recocido por láser: El recocido por láser es un proceso no sustractivo que normalmente se usa para productos con una precisión dimensional crítica. Se trata de calentar y enfriar lentamente las superficies metálicas utilizando un rayo láser para cambiar su color (amarillo, rojo o verde) dependiendo de la temperatura de la superficie metálica. El proceso de recocido por láser no es adecuado para metales no ferrosos y aluminio porque su color no se ve afectado por el calor y los óxidos.

Marcado láser de otros materiales

Además de los metales, los sistemas de marcado láser también se pueden utilizar en plásticos y otros materiales compuestos, como cerámica, papel, etc. Se pueden utilizar tres técnicas para marcar materiales plásticos. Ellos son:

Espuma: cuando necesite hacer marcadores de colores claros, la espuma es más adecuada para tales aplicaciones. En la formación de espuma con láser, un rayo láser calienta el polímero a un valor determinado y algunos componentes comienzan a formar espuma. Cuando las burbujas de aire se oxidan, forman una espuma que hace que reflejen la luz, produciendo marcas claras y texturizadas.
Coloración: la coloración con láser funciona calentando el plástico en puntos precisos para oscurecer (p. ej., carbonizar) o aclarar (p. ej., blanquear) el color. Los resultados exactos dependerán del tipo y composición del plástico o polímero. Otros materiales adecuados para la coloración son laminados, películas y láminas.
Migración de carbono: en este método, la energía térmica de un láser rompe los enlaces plásticos y libera oxígeno e hidrógeno. Esta reacción hace que el área objetivo se oscurezca y aparezca como una marca de gris a gris azulado. La carbonización o migración de carbono siempre es ideal para el etiquetado de polímeros sintéticos y materiales orgánicos.

¿Por qué elegir el marcado láser en la fabricación de piezas?

El marcado láser se ha convertido en la tecnología preferida para el marcado de alta calidad, y ofrece numerosas ventajas sobre los métodos de marcado más antiguos, como la impresión por puntos y la inyección de tinta. Aquí hay algunas razones por las que debe elegir un sistema de marcado láser.

Rápido

Los métodos de etiquetado tradicionales utilizan herramientas específicas, lo que hace que el proceso lleve mucho tiempo. El marcado láser combina la tecnología láser con la tecnología informática para crear diferentes diseños y patrones en materiales con un solo comando. Esta es la elección perfecta para acortar los ciclos de desarrollo de productos, acelerar el proceso y ahorrarle mucho dinero.

Alto contraste

El marcado láser es muy preciso. Uno puede usarlo para marcar objetos muy pequeños y obtener resultados consistentes. Por ejemplo, los láseres marcan placas de circuito impreso. Las marcas de alta calidad son legibles, lo que significa una legibilidad casi perfecta.

Compatible con la mayoría de los materiales.

El mismo sistema de marcado láser se puede utilizar para múltiples materiales, lo que proporciona una mayor flexibilidad. La lista de materiales adecuados para marcado láser de fibra es extenso e incluye metales como acero, aluminio, titanio, cobre y acero inoxidable. El láser de CO2 puede grabar todos los materiales no metálicos, como cuero, madera, papel de etiquetas, etc. Los láseres UV son más adecuados para marcar vidrio y cerámica.

Estos son solo algunos ejemplos de los muchos materiales que se pueden grabar con láser o marcar con láser. El marcado láser también es adecuado para marcar otras formas complejas, como cables y tuberías, lo que lo convierte en una herramienta ideal para serializar o rastrear productos de forma personalizada.

Durabilidad de marcado

Las marcas creadas con láser suelen ser permanentes y tienen propiedades de alto contraste. Estos marcadores impermeables y resistentes a la decoloración pueden soportar la abrasión, el calor y el ácido. Por lo tanto, las industrias de fabricación de piezas, como la automotriz y la aeroespacial, favorecen su uso para su marcaje permanente. Las marcas permanentes y duraderas permiten a estos fabricantes rastrear e identificar sus productos.

verde

Los procesos de marcado, como el grabado químico y la inyección de tinta, utilizan productos químicos y tintas para marcar. Estos consumibles suelen ser caros y tienen un impacto negativo al liberar gases nocivos al medio ambiente. Sin embargo, el marcado láser no utiliza ningún consumible. Es un proceso limpio, que ahorra energía y es respetuoso con el medio ambiente.

Resumir

El marcado láser es un proceso versátil que abarca una amplia gama de técnicas para producir marcas precisas, permanentes y de alta calidad. El marcado láser también es una excelente alternativa a las técnicas de marcado tradicionales, ya que garantiza una alta velocidad de producción, alto contraste, compatibilidad de materiales, durabilidad del marcado y respeto por el medio ambiente. Por lo tanto, es una excelente opción para su aplicación.

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